柔性转子-滚动轴承系统动力学分析：不平衡-碰摩-不对中故障

"这篇论文是2012年由张俊红等人发表在《天津大学学报》上的，属于自然科学领域的研究。主要探讨了柔性转子-滚动轴承系统在不平衡、碰摩和不对中故障耦合作用下的动力学响应。研究人员采用有限元与数值计算的联合仿真方法构建了一个耦合故障的柔性多体系统动力学模型，通过模态综合法建立动态模型，并建立了非线性轴承力、碰摩力和不对中激振力的模型。论文分析比较了不同故障状态下的振动特性，结果显示不对中故障对系统整体振动的影响尤为显著，严重时会导致振动形式变得更加复杂。仿真分析结果与实验数据吻合良好，证明了该方法在研究转子-轴承系统的不平衡、碰摩和不对中故障耦合问题上的有效性。关键词包括：转子、滚动轴承系统、柔性多体系统控制模型、联合仿真、不平衡-碰摩-不对中耦合故障、动力学分析以及转子故障实验。" 本文研究的核心知识点如下： 1. **动力学响应**：研究的对象是转子-滚动轴承系统在特定故障条件下的动态行为，如振动和稳定性。 2. **耦合故障**：不平衡、碰摩和不对中是转子系统中常见的三种故障类型，它们可能同时发生并相互影响，形成耦合故障，这对系统的动力学性能有很大影响。 3. **有限元与数值计算联合仿真**：这是分析系统动力学的一种方法，通过结合有限元分析（FEA）和数值计算来建立复杂的动态模型。 4. **柔性多体系统动力学模型**：这种模型考虑了转子系统中的弹性效应，能更准确地模拟实际工况。 5. **模态综合法**：用于构建模型的工具，它可以帮助简化系统的动态行为，使分析更易于处理。 6. **非线性轴承力、碰摩力与不对中激振力模型**：这些非线性模型更接近真实情况，能更好地反映实际运行中转子-轴承系统的复杂行为。 7. **振动特征图分析**：通过对不同故障状态下系统的振动特性进行对比，可以揭示不同故障对系统振动模式和强度的具体影响。 8. **实验验证**：仿真结果与实验数据的比较，是评估模型准确性和有效性的关键步骤，证明了理论模型对实际问题的适用性。 9. **转子故障实验**：通过实验获取实际数据，与仿真结果对比，为优化系统设计和故障诊断提供了依据。 10. **文献标志码A**：表示该论文是原创性科学研究，具有较高的学术价值。 这篇论文的研究对于理解和解决工业设备中的转子系统故障问题具有重要意义，特别是在机械工程、航空航天和能源领域，有助于提高设备的可靠性和运行效率。